滑坡滑带土抗剪强度参数研究方案综述

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1、滑带土抗剪强度参数确定方法研究进展张建敏，陈传胜（中南林业科技大学，长沙410018）摘要：滑坡对工程建设的危害很大，常使交通中断，影响公路的正常运输。滑带土抗剪强度参数值的合理选定是正确进行滑坡工程分析和设计的关键，文章通过回顾国内外一些代表性工作，在综述了滑带土抗剪强度的五种特征强度及其相互关系的基础上，着重从滑带土抗剪强度参数的测试及估算方法上进行了分析，总结了各种方法的优缺点，并对取值方法中遇到的问题进行了探讨，旨在为选取滑坡抗剪强度参数提供新的思路及提高其取值精度提供一定的帮助。关键词：滑坡；滑带土；抗剪强度参数；残余强度滑坡是指斜坡

2、上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体或分散地顺坡向下滑动的自然现象。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等，是一种典型的地质灾害现象[1]。近年来，由于全球变暖，极端气候频繁出现，道路的建设等原因，滑坡等地质灾害发生的几率成倍增加，其危害不可估量：轻则损毁车站、铁路、公路、桥涵等交通设施，造成交通中断，影响道路的畅通；重则造成重大的人员伤亡，给人民的生命财产和国家的经济建设带来重大损失，因此滑坡的治理迫在眉睫[2,3]。国内外大量研究已证明滑坡的活动与否常常取决于

3、滑带土的应力状态和强度的变化，这些变化又最终取决于滑带土的类型、微观结构特征、物质组分和形成机理等[4,5],滑带土已成为滑坡研究的重要内容。滑带土抗剪强度参数的粘聚力(c)和内摩擦角(φ)的确定是滑坡稳定性评价及滑坡治理工程设计中的关键问题。当φ值相差仅1～2°时，推力可能成倍增加，参数的取值直接影响着滑坡推力的计算和整治工程方案的选定[6]。本文主要对滑坡滑带土抗剪强度的类型及其参数的确定方法，特别是残余强度方面的研究成果进行了总结和综述，并对其中一些问题进行了探讨，有助于进一步梳理滑带土抗剪强度参数确定方法的研究方向，提高抗剪强度参数的取

4、值精度。1滑带土抗剪强度类型基金项目：中南林业科技大学青年基金重点项目(101–0596)；中南林业科技大学引进人才基金项目(104–0088)；湖南省教育厅科学研究项目(10C1340)。作者简介：张建敏，女，硕士研究生，研究方向：水土保持工程。E-mail：zhangjianm218@163.com有关滑带土强度特性的研究是滑坡研究中最重要的内容,已经积累了非常丰富的研究成果,如刘小丽等[7]对此进行了系统的总结,滑带土的研究内容主要包括5种特征强度：峰值抗剪强度（peakshearstrength），残余抗剪强度（residualshea

5、rstrength）,滑坡启动强度（mobilizedshearstrength）,完全软化强度（fullsoftenedshearstrength）以及流变研究中的长期图1常法向应力作用下应力-位移曲线示意图抗剪强度(long-termshearstrength)等5种特征强度。Skempton[8]通过图1说明了滑带土的峰值强度、完全软化强度和残余抗剪强度的相互关系。到目前为止，有关滑带土强度特性的研究成果主要反映在其残余强度的研究上，以下主要对滑带土残余强度的研究成果作一简述。自Skempton[9]提出土应变软化过程最终阶段的“残余强度

6、”并定义[8]为滑带土以缓慢剪切速率达到相当大的剪切位移条件下所达到的最小剪切强度值以后，国内外学者都意识和认识到它在老滑坡、泥石流滑坡、复活型滑坡、具有潜在滑动面（软弱结构面等）的新生型滑坡的稳定分析与设计以及滑（边）坡渐进性破坏的危险性分析中有着极为重要的意义[10-14]。由此对峰值强度衰减至残余强度的特征[15]、残余强度的影响因素[16-20]、测定试验方法[21-23]、估算方法[23-29]及残余强度再生[21-35]进行了大量研究，得到了一些很重要的成果。例如，陈传胜[36]等认为考虑滑带土的再生强度不能脱离残余强度，并提出了基

7、于不同有效垂直应力（滑动体覆盖厚度）采用相应的残余强度和再生强度参数的取值方法；田斌[37]等认为残余强度是短期强度，再生强度是长期强度，指出在滑坡研究中必须合理区分滑带土残余强度与再生强度的使用场合。2强度参数的测试及估算法滑带土抗剪强度参数的测试及估算方法各种各样，其主要依据多从塑性指数、液限、矿物成分、矿物颗粒组成、粘粒含量等影响滑带土抗剪强度参数的因素及通过实际滑坡资料分析统计而得[38]，主要有五大类，即：试验法，经验数据法，工程类比经验法，反算法和加权平均法。这五类方法不是孤立的，而是相互联系的。2.1试验法试验法包括室内试验和现场

8、大面积剪切试验，室内试验分环剪试验，直剪试验和三轴试验，为了研究和测定滑坡土体符合实际受力状态强度参数，常将两者结合起来确定[39]。2.1.1环剪试